(57)【要約】  このＸ線位相差撮像装置用回折格子（２０）は、第１格子周期（Ｐk）で形成された複数の第１格子部（２２ａ）を含む第１格子（２２）と、第１格子周期とは異なる第２格子周期（Ｐk+1）で形成された複数の第２格子部（２３ａ）を含み、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とがつながるように第１格子に積層される第２格子（２３）と、を備える。
2018055867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１格子周期（Ｐk）で形成された複数の第１格子部（２２ａ）を含む第１格子（２２）と、
前記第１格子周期とは異なる第２格子周期（Ｐk+1）で形成された複数の第２格子部（２３ａ）を含み、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子（２３）と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子（２０）。
【請求項２】
前記第１格子は、発生したＸ線を放射状に照射するＸ線発生部に対して、前記第２格子よりも近い位置に配置されており、
前記第１格子および前記第２格子の積層方向と直交し、かつ、前記第１格子部および前記第２格子部の延びる方向と直交する方向において、中心位置近傍で前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とが略一致するとともに、前記中心位置近傍から遠ざかるに従い、前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、前記第１格子と前記第２格子とが積層されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項３】
前記第２格子の前記第２格子周期は、前記第１格子の前記第１格子周期よりも大きい、請求項２に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項４】
前記第１格子と前記第２格子とは、互いに接触した状態で積層されており、
前記第２格子の第２格子周期Ｐk+1は、前記第１格子の第１格子周期Ｐkに対して、下記の式（１）を満たしている、請求項３に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
（（Ｌk＋０．９×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk≦Ｐk+1≦（（Ｌk＋１．１×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk・・・（１）
なお、「Ｌk」は、前記第１格子と前記Ｘ線発生部との距離であり、「Ｈk」は、前記第１格子および前記第２格子の積層方向における、前記第１格子部の長さである。
【請求項５】
前記第１格子と前記第２格子とは、Ｘ線発生部の光軸方向に積層されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項６】
第１格子周期（Ｐk）で形成された複数の第１格子部（２２ａ）を有する第１格子（２２）と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期（Ｐk+1）で形成された複数の第２格子部（２３ａ）を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子（２３）と、を含む、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子（２０）と、
前記Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部（１０）と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット（１）。
【請求項７】
第１格子周期（Ｐk）で形成された複数の第１格子部（２２ａ）を有する第１格子（２２）と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期（Ｐk+1）で形成された複数の第２格子部（２３ａ）を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子（２３）と、を有する、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子（２０）と、前記Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部（１０）と、を含むＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット（１）と、
前記Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子（２）と、
前記位相格子を通過したＸ線を検出する検出部（４）と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置（１００）。
【請求項８】
Ｘ線を照射するＸ線発生部（１０）を含むＸ線発生ユニット（１）と、
前記Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子（２）と、
前記位相格子を通過したＸ線を検出する検出部（４）と、
第１格子周期（Ｑk）で形成された複数の第１格子部（３２ａ）を有する第１格子（３２）と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期（Ｑk+1）で形成された複数の第２格子部（３３ａ）を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子（３３）と、を含み、前記位相格子と前記検出部との間に配置される、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子（３）と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子、そのＸ線位相差撮像装置用回折格子を備えるＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット、および、Ｘ線位相差撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば、特開２０１２−１６３７０号公報に開示されているようなＸ線位相差撮像装置が知られている。【０００３】
特開２０１２−１６３７０号公報には、被写体を通過したＸ線の位相差を利用して、被写体内部を画像化するＸ線撮像装置（Ｘ線位相差撮像装置）が開示されている。このＸ線撮像装置は、Ｘ線の吸収量ではなく、Ｘ線の位相差を利用して、被写体内を画像化することによって、Ｘ線を吸収しにくい軽元素物体や生体軟部組織を画像化することが可能に構成されている。【０００４】
特開２０１２−１６３７０号公報のＸ線撮像装置は、放射状のＸ線を放出するＸ線発生部およびマルチスリットを含むＸ線源と、格子と、Ｘ線画像検出器とを備える、いわゆるタルボ・ロー干渉計である。Ｘ線発生部と、マルチスリットと、格子（回折格子）と、Ｘ線画像検出器とは、Ｘ線源の照射軸方向にこの順に並んで配置されている。また、特開２０１２−１６３７０号公報には、上記構成に加えて、Ｘ線画像検出器の手前に、別の格子が配置される従来例が開示されている。この従来例では、Ｘ線画像検出器の手前に配置された格子を通過したＸ線を、モアレ干渉縞として検出することによって、Ｘ線画像検出器による画像化を容易にしている。【０００５】
ここで、マルチスリットおよびＸ線画像検出器の手前に配置される格子は、格子部においてＸ線を吸収する吸収格子であるため、格子部においてＸ線を確実に吸収するために、格子部における厚みを大きくすることが要求されている。さらに、吸収格子では、空間コヒーレンスを大きくするために、格子隙間（透過部）を小さくする必要がある。この結果、特に吸収格子において、アスペクト比（格子周期に対する吸収部の厚み）を大きくすることが要求されている。【０００６】
ここで、特開２０１２−１６３７０号公報（および従来例）では、マルチスリット、格子およびＸ線画像検出器の手前に配置された格子は、共に、一般的な１段の格子から構成されていると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１６３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、一般的な１段の格子では、格子周期を小さくしつつ、格子部の厚みが大きくなるように加工するのは容易ではない。また、複数段の格子を積層させることによって、格子周期を小さくしつつ、格子部の厚みを確保する場合には、複数の格子同士の格子部の位置を厳密に合わせる必要がある。これらの結果、アスペクト比が大きな格子を得ることが容易ではないという問題点がある。【０００９】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、容易にアスペクト比を大きくすることが可能なＸ線位相差撮像装置用回折格子、そのＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いたＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット、およびそのＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いたＸ線位相差撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線位相差撮像装置用回折格子は、第１格子周期で形成された複数の第１格子部を含む第１格子と、第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を含み、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とがつながるように第１格子に積層される第２格子と、を備える。【００１１】
この発明の第１の局面によるＸ線位相差撮像装置用回折格子では、上記のように、第１格子周期で形成された複数の第１格子部を含む第１格子と、第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を含む第２格子とを積層する。これにより、第１格子周期と第２格子周期とが異なるので、第１格子と第２格子とを積層させる際に、第１格子部と第２格子部との位置を厳密に合わせなくても、第１格子周期と第２格子周期との差を利用して、第１格子と第２格子との積層方向において、第１格子部と第２格子部とが十分に重なる箇所、および、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とが十分につながる箇所を、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に形成することができる。また、積層方向において、第１格子部と第２格子部とが十分に重ならない箇所（積層方向において第１格子部と第２格子部とがずれている箇所）であっても、積層方向に対して傾斜する方向のうちの特定の方向において、第１格子部と第２格子部とを重ねることができるとともに、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とを十分につなげることができる。これらの結果、積層方向および積層方向に対して傾斜する方向において、第１格子部と第２格子部とが十分に重なるとともに、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とが十分につながるようにすることができる。したがって、Ｘ線位相差撮像装置において、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子へのＸ線の入射角度（Ｘ線が放射状に広がる角度）等を適宜調整することによって、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とをＸ線が透過することが可能なＸ線位相差撮像装置用回折格子において、第１格子部および第２格子部が積層方向および積層方向に対して傾斜する方向に重なる分、実質的にアスペクト比を大きくすることができる。この結果、Ｘ線を十分に透過させつつ、容易にアスペクト比を大きくすることが可能なＸ線位相差撮像装置用回折格子を得ることができる。【００１２】
上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置用回折格子において、好ましくは、第１格子は、発生したＸ線を放射状に照射するＸ線発生部に対して、第２格子よりも近い位置に配置されており、第１格子および第２格子の積層方向と直交し、かつ、第１格子部および第２格子部の延びる方向と直交する方向において、中心位置近傍で第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とが略一致するとともに、中心位置近傍から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、第１格子と第２格子とが積層されている。ここで、中心位置とＸ線発生部の光軸とを略一致させた場合には、放射状に照射されるＸ線は、光軸に対してある入射角度で、第１格子部間に入射される。この際、第１格子部間が中心位置から遠ざかるに従い、Ｘ線の入射角度は大きくなる。そこで、本発明では、中心位置から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、第１格子と第２格子とを積層する。このように構成すれば、中心位置から遠ざかるに従いＸ線の入射角が大きくなるのに対応させて、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれを大きくすることができる。これにより、第１格子部間と第２格子間とのずれがない場合と比べて、入射角を有して入射されるＸ線を、第１格子部間だけでなく、第２格子部間も通過させやすくすることができる。この結果、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子を通過するＸ線の線量が低下するのを抑制することができるとともに、視野範囲が狭くなるのを抑制することができる。【００１３】
また、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子では、第１格子部間が第１格子周期で配置され、第２格子部間が第１格子周期とは異なる第２格子周期で配置されているとともに、中心位置近傍で第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とが略一致するとともに、中心位置近傍から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、第１格子と第２格子とが積層されている。このように構成すれば、中心位置に対して略対称になるように、第１格子部間と第２格子部間とが配置されるので、中心位置とＸ線発生部の光軸とを略一致させた場合において、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子を通過したＸ線の線量を、中心位置に対して略対称にすることができる。これにより、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子がＸ線位相差撮像装置のマルチスリットとして用いられた際に、マルチスリットを通過したＸ線を用いて、より正確な自己像を得ることができる。また、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子がＸ線位相差撮像装置の吸収格子として用いられた際に、吸収格子を通過したＸ線を用いて、より正確なモアレ干渉縞を得ることができる。【００１４】
この場合、好ましくは、第２格子の第２格子周期は、第１格子の第１格子周期よりも大きい。このように構成すれば、中心位置から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれを、第２格子周期と第１格子周期との差だけ蓄積することができる。これにより、中心位置から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれを容易に大きくすることができる。【００１５】
上記第２格子周期が第１格子周期よりも大きい構成において、好ましくは、第１格子と第２格子とは、互いに接触した状態で積層されており、第２格子の第２格子周期Ｐk+1は、第１格子の第１格子周期Ｐkに対して、下記の式（１）を満たしている。
（（Ｌk＋０．９×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk≦Ｐk+1≦（（Ｌk＋１．１×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk・・・（１）
なお、「Ｌk」は、第１格子とＸ線発生部との距離であり、「Ｈk」は、第１格子および第２格子の積層方向における、第１格子部の長さである。【００１６】
このように構成すれば、第１格子周期と第２格子周期との関係を、三角形の相似の関係に近似させることができるので、中心位置から離れた位置においても、第１格子部間を通過したＸ線を、第２格子部間において確実に通過することができる。【００１７】
上記第１の局面によるＸ線位相差撮像装置用回折格子において、好ましくは、第１格子と第２格子とは、Ｘ線発生部の光軸方向に積層されている。このように構成すれば、第１格子と第２格子との積層方向をＸ線発生部の光軸とを略一致させることにより、Ｘ線をＸ線位相差撮像装置用回折格子に効率的に入射させることができる。【００１８】
この発明の第２の局面におけるＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットは、上記第１の局面におけるＸ線位相差撮像装置用回折格子と、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部と、を備える。このように構成すれば、Ｘ線を十分に透過させつつ、アスペクト比が大きなＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いることによって、空間的な可干渉性が高いＸ線位相差撮像装置用回折格子を得ることができるので、鮮明な干渉縞を得ることが可能なようにＸ線を照射することが可能な、Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットを得ることができる。【００１９】
この発明の第３の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、上記第２の局面におけるＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットと、Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子と、位相格子を通過したＸ線を検出する検出部と、を備える。このように構成すれば、鮮明な干渉縞を得ることが可能なＸ線位相差撮像装置を得ることができる。【００２０】
この発明の第４の局面におけるＸ線位相差撮像装置は、Ｘ線を照射するＸ線発生部を含むＸ線発生ユニットと、Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子と、位相格子を通過したＸ線を検出する検出部と、位相格子と検出部との間に配置される、上記第１の局面におけるＸ線位相差撮像装置用回折格子と、を備える。このように構成すれば、Ｘ線を十分に透過させつつ、アスペクト比が大きなＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いることによって、鮮明なモアレ干渉縞を得ることが可能なＸ線位相差撮像装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、上記のように、容易にアスペクト比を大きくすることが可能なＸ線位相差撮像装置用回折格子、そのＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いたＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット、およびそのＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いたＸ線位相差撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態によるＸ線位相差撮像装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の２００−２００線に沿ったマルチスリットの断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態のマルチスリットにおいて、第１格子周期と第２格子周期との関係を説明するための図である。
【図５】図１の３００−３００線に沿った吸収格子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
（Ｘ線位相差撮像装置の構成）
図１を参照して、本発明の一実施形態によるＸ線位相差撮像装置１００の構成について説明する。
【００２５】
Ｘ線位相差撮像装置１００は、図１に示すように、被写体Ｔを通過したＸ線の位相差を利用して、被写体Ｔの内部を画像化する装置である。また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、タルボ（Ｔａｌｂｏｔ）効果を利用して、被写体Ｔの内部を画像化する装置である。Ｘ線位相差撮像装置１００は、たとえば、医療用途では、生体としての被写体Ｔの内部の画像化に用いることが可能である。また、Ｘ線位相差撮像装置１００は、たとえば、非破壊検査用途では、物体としての被写体Ｔの内部の画像化に用いることが可能である。
【００２６】
Ｘ線位相差撮像装置１００は、Ｘ線発生ユニット１と、回折格子２と、吸収格子３ と、検出部４とを備えている。また、Ｘ線発生ユニット１は、Ｘ線発生部１０と、マルチスリット２０とを含んでいる。この結果、Ｘ線位相差撮像装置１００では、Ｘ線発生ユニット１（Ｘ線発生部１０およびマルチスリット２０）と、回折格子２と、吸収格子３と、検出部４とを用いて、タルボ・ロー（Ｔａｌｂｏｔ-Ｌａｕ）干渉計によるＸ線撮像が行われる。なお、Ｘ線発生ユニット１は、特許請求の範囲の「Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット」の一例であり、マルチスリット２０および吸収格子３は、特許請求の範囲の「Ｘ線位相差撮像装置用回折格子」の一例である。また、回折格子２は、特許請求の範囲の「位相格子」の一例である。
【００２７】
Ｘ線発生部１０と、マルチスリット２０と、回折格子２と、吸収格子３と、検出部４とは、Ｘ線が照射される方向である光軸方向（Ｚ方向）に、この順に並んで配置されている。また、マルチスリット２０と、回折格子２と、吸収格子３とは、各々、光軸方向と直交する面方向に広がるように形成されており、光軸方向が厚み方向になるように配置されている。なお、本明細書では、Ｘ線の光軸方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する面内において互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とする。
【００２８】
Ｘ線発生ユニット１のＸ線発生部１０は、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させるとともに、発生させたＸ線を光軸方向に向かって放射状（コーンビーム状）に照射するように構成されている。つまり、Ｘ線発生部１０は、光軸を中心として同心円状に広がるように、Ｘ線を照射する。
【００２９】
Ｘ線発生ユニット１のマルチスリット２０は、ロー（Ｌａｕ）効果により、Ｘ線発生部１０から照射されるＸ線の空間的な可干渉性を高めるために設けられている。このマルチスリット２０は、回折格子の一種としての吸収格子である。また、マルチスリット２０には、Ｘ線発生部１０から放射状に照射されるＸ線が入射する。つまり、マルチスリット２０では、Ｘ線発生部１０の光軸と略一致する位置においては、マルチスリット２０の面と直交する方向（Ｚ方向）に、Ｘ線が入射する一方、Ｘ線発生部１０の光軸から離間した位置においては、Ｘ線はＺ方向に対して斜めに入射（斜入）する。なお、マルチスリット２０の詳細な構成については後述する。
【００３０】
回折格子２は、通過するＸ線の位相を変化させる回折格子の一種としての位相格子である。回折格子２は、Ｚ方向に直交するＸ方向にある周期（ピッチ）で配列される複数のスリット２ａを有している。各スリット２ａは、Ｚ方向に直交するＹ方向に延びるように形成されている。
【００３１】
回折格子２は、マルチスリット２０を通過したＸ線が照射される。回折格子２は、自己像を形成するために設けられている。具体的には、空間的な可干渉性を有するＸ線が、スリット２ａが形成された回折格子２を通過すると、格子から所定の距離（タルボ距離）離れた位置に、格子の像（自己像）が形成される。これを、タルボ効果という。なお、自己像は、Ｘ線の干渉によって生じる干渉縞である。Ｘ線位相差撮像装置１００では、マルチスリット２０を設けてＸ線の可干渉性を高めることによって、タルボ効果による回折格子２の自己像をより確実に形成させることが可能である。
【００３２】
吸収格子３は、回折格子２の自己像と干渉してモアレ縞を形成するために設けられている。この吸収格子３は、回折格子の一種としての吸収格子である。また、吸収格子３は、回折格子２からタルボ距離だけ離間した位置に配置されるように設計されている。さらに、吸収格子３には、回折格子２を通過した放射状のＸ線が入射する。つまり、吸収格子３では、Ｘ線発生部１０の光軸と略一致する位置においては、吸収格子３の面と直交する方向（Ｚ方向）に、Ｘ線が入射する一方、Ｘ線発生部１０の光軸から離間した位置においては、Ｘ線はＺ方向に対して斜めに入射（斜入）する。なお、吸収格子３の詳細な構成については後述する。
【００３３】
また、被写体Ｔの撮像時には、Ｘ線発生ユニット１と回折格子２との間に被写体Ｔが配置される。この場合、被写体Ｔを通過したＸ線が、吸収格子３に照射される。なお、被写体Ｔは、回折格子２と吸収格子３との間に配置されてもよい。
【００３４】
検出部４は、Ｘ線を検出するとともに、検出されたＸ線を電気信号（検出信号）に変換するように構成されている。検出部４は、検出信号を図示しない制御部などに出力するように構成されている。検出部４は、たとえば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）である。検出部４は、複数の検出素子（図示せず）により構成されている。複数の検出素子は、所定の周期（ピッチ）で、Ｘ方向およびＹ方向に並んで配置されている。
【００３５】
検出素子の周期は、回折格子２の自己像の周期よりも大きい。この場合、回折格子２の自己像を検出部４により直接検出することが困難であるため、Ｘ線位相差撮像装置１００では、回折格子２の自己像と干渉してモアレ縞を形成するための吸収格子３を設けて、回折格子２の自己像と吸収格子３との重ね合わせによるモアレ縞を検出部４により検出する。ここで、回折格子２の自己像と吸収格子３との重ね合わせによるモアレ縞の周期は、検出素子の周期よりも十分に大きくなる。これにより、回折格子２の自己像と吸収格子３との重ね合わせによるモアレ縞を、検出部４により容易に検出可能にすることが可能なように、Ｘ線位相差撮像装置１００が構成されている。
【００３６】
（マルチスリットの構成）
次に、図１〜図４を参照して、マルチスリット２０の構成について詳細に説明する。
【００３７】
本実施形態のマルチスリット２０は、図２に示すように、シリコンからなる基板２１と、基板２１上に形成された第１格子２２と、第１格子２２上に形成された第２格子２３とを含んでいる。基板２１と、第１格子２２と、第２格子２３とは、光軸方向（Ｚ方向）に積層されている。この際、基板２１は、マルチスリット２０のうち、最もＸ線発生部１０側に配置されており、第２格子２３は、マルチスリット２０のうち、Ｘ線発生部１０から最も離間する側に配置されている。
【００３８】
基板２１は、マルチスリット２０の光軸方向と直交する面方向の略全体に配置されており、Ｘ線を主に透過させる。
【００３９】
第１格子２２は、Ｘ線を吸収するＡｕから構成された複数の第１格子部２２ａを有している。この複数の第１格子部２２ａは、Ｚ方向に直交するＸ方向に第１格子周期Ｐ1で配列されている。また、第１格子部２２ａは、Ｚ方向に直交するＹ方向に延びるように形成されている。
【００４０】
第１格子２２は、Ｘ線を透過させるレジストから構成された複数の第１透過部２２ｂを有している。この複数の第１透過部２２ｂは、第１格子部２２ａ同士の間に配置されている。つまり、複数の第１透過部２２ｂは、Ｘ方向に第１格子周期Ｐ1で配列されている。また、第１透過部２２ｂは、Ｚ方向に直交するＹ方向に延びるように形成されている。なお、第１透過部２２ｂのＸ方向の長さ（幅）は、第１格子部２２ａのＸ方向の長さ（幅）と略等しい。つまり、第１格子部２２ａのＸ方向の長さと第１透過部２２ｂのＸ方向の長さとは、共に、Ｐ1／２である。
【００４１】
第２格子２３は、Ｘ線を吸収するＡｕから構成された複数の第２格子部２３ａを有している。この複数の第２格子部２３ａは、Ｚ方向に直交するＸ方向に第２格子周期Ｐ2で配列されている。また、第２格子部２３ａは、Ｚ方向に直交するＹ方向に延びるように形成されている。
【００４２】
第２格子２３は、Ｘ線を透過させるレジストから構成された複数の第２透過部２３ｂを有している。この複数の第２透過部２３ｂは、第２格子部２３ａ同士の間に配置されている。つまり、複数の第２透過部２３ｂは、Ｘ方向に第２格子周期Ｐ2で配列されている。また、第２透過部２３ｂは、Ｚ方向に直交するＹ方向に延びるように形成されている。なお、第２透過部２３ｂのＸ方向の長さ（幅）は、第２格子部２３ａのＸ方向の長さ（幅）と略等しい。つまり、第２格子部２３ａのＸ方向の長さと第２透過部２３ｂのＸ方向の長さとは、共に、Ｐ2／２である。また、第１透過部２２ｂの空間と第２透過部２３ｂの空間とがつながるように、マルチスリット２０は構成されている。
【００４３】
ここで、本実施形態では、第２格子部２３ａ（第２透過部２３ｂ）の第２格子周期Ｐ2は、第１格子部２２ａ（第１透過部２２ｂ）の第１格子周期Ｐ1よりも大きくなるように設定されている。これにより、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとがＸ方向にずれるように、第１格子２２と第２格子２３とが積層されている。この結果、図３に示すように、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとが、格子周期毎に、｜Ｐ2−Ｐ1｜（＝Ｐ2−Ｐ1）だけＸ方向にずれる。これにより、第１格子２２と第２格子２３とを積層させる際に、Ｘ方向のいずれかの位置において、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心ＯｂとのずれＧが、（Ｐ2−Ｐ1）未満になり、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとを略一致させることが可能である。
【００４４】
また、光軸上に配置されたマルチスリット２０のＸ方向の中心位置Ｏ上に、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとが略一致する位置が配置されるように、Ｘ線位相差撮像装置１００内にマルチスリット２０が配置されている。この結果、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれが大きくなるように構成されている。
【００４５】
つまり、中心位置Ｏの第１透過部２２ｂの中心Ｏａ0と第２透過部２３ｂの中心Ｏｂ0とのずれＧ０（図示せず）は（Ｐ2−Ｐ1）未満で十分に小さい。一方、第２格子周期Ｐ2は、第１格子周期Ｐ1よりも大きいことにより、中心位置Ｏから１周期分だけずれた箇所では、第１透過部２２ｂの中心Ｏａ1と第２透過部２３ｂの中心Ｏｂ1とのずれＧ１（＝Ｐ2−Ｐ1＋Ｇ０）が生じる。また、中心位置Ｏから２周期分だけずれた箇所では、第１透過部２２ｂの中心Ｏａ2と第２透過部２３ｂの中心Ｏｂ2とのずれＧ２（＝２（Ｐ2−Ｐ1）＋Ｇ０）が生じる。
【００４６】
つまり、中心位置Ｏからａ周期分だけずれた箇所では、第１透過部２２ｂの中心Ｏａ1と第２透過部２３ｂの中心Ｏｂ1とには、ずれＧａ（＝ａ（Ｐ2−Ｐ1）＋Ｇ０）が生じる。この結果、第１透過部２２ｂと第２透過部２３ｂとが中心位置Ｏから離れるに従い、第１透過部２２ｂと第２透過部２３ｂとのずれは大きくなるので、Ｘ線の斜入に対応するように、マルチスリット２０を形成することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態では、第２格子周期Ｐ2（Ｐk+1）は、第１格子周期Ｐ1（Ｐk）に対して、下記の式（１）を満たすように形成されている。
（（Ｌk＋０．９×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk≦Ｐk+1≦（（Ｌk＋１．１×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk・・・（１）
なお、「Ｌk」は、第１格子２２とＸ線発生部１０との距離であり、「Ｈk」は、Ｚ方向における、第１格子部２２ａ（第１透過部２２ｂ）の長さである。
【００４８】
また、第２格子周期Ｐ2（Ｐk+1）は、第１格子周期Ｐ1（Ｐk）に対して、下記の式（２）の近傍の値であるのが好ましい。
Ｐk+1＝（（Ｌk＋Ｈk）／Ｌk）×Ｐk・・・（２）
【００４９】
なお、式（１）および式（２）は、第１格子２２と第２格子２３との幾何学的位置関係から求めることが可能である。図３を参照して、この点について説明する。
【００５０】
図３に示すように、Ｘ線発生部１０がマルチスリット１２から十分に離れており、Ｘ線発生部１０が点光源であるとする。また、中心位置Ｏの第１透過部２２ｂからＸ方向の一方側にａ番目の第１透過部２２ｂに入射するＸ線の光軸に対してなす角度をθaであるとする。この場合、第２格子２３の第２透過部２３ｂにおいてもＸ線が十分に入射するには、図４に示す幾何学的条件を満たせばよい。
【００５１】
図４には、三角形ＡＢＣと、三角形ＡＢＣと相似な三角形ＡＤＥを示している。三角形ＡＢＣの頂点Ａ、ＢおよびＣの位置は、それぞれ、Ｘ線発生部１０の位置、中心位置Ｏにおける第１透過部２２ｂの位置、および、中心位置Ｏの第２透過部２３ｂの位置に対応する。また、三角形ＡＤＥの頂点ＤおよびＥの位置は、それぞれ、ａ番目の第１透過部２２ｂの位置、および、ａ番目の第２透過部２３ｂの位置に対応する。
【００５２】
この場合、線分ＡＢと線分ＢＣとの比が線分ＡＤと線分ＤＥとの比に一致するという三角形の相似の関係から、第１格子周期Ｐ1（Ｐk）と第２格子周期Ｐ2（Ｐk+1）との比が距離Ｒと周期ｄ２との比に一致することから以下の式（３）を導くことができる。
Ｌk：ａＰk＝（Ｌk＋Ｈk）：ａＰk+1・・・（３）
【００５３】
この式（３）に基づいて、式（２）が導かれる。そして、ある程度余裕がある場合であっても、第２透過部２３ｂにおいてＸ線を十分に入射させることができるので、式（２）に許容分が考慮されることによって、式（１）が導かれる。
【００５４】
この結果、上記した式（１）または式（２）の条件を満たすように、マルチスリット２０を構成するとともに、Ｘ線発生部１０を配置することによって、Ｘ線の斜入に対応し、かつ、アスペクト比を大きくすることが可能なマルチスリット２０を得ることが可能である。なお、上記要件を満たすことにより、第１格子部２２ａに入射するＸ線を、第１格子部２２ａと、第１格子部２２ａに対して適切にずれた第２格子部２３ａとにより、十分に吸収することが可能である。
【００５５】
なお、マルチスリット２０は、基板２１上に、第１格子２２を形成し、その後、第１格子２２の上に第２格子２３を形成することによって、作成されている。なお、第１格子２２を形成する工程としては、基板２１上にレジストを塗布した後に、パターニングを行うことによって、第１透過部２２ｂに対応する位置にレジストを残し、第１格子部２２ａに対応する位置のレジストを除去して溝を形成する。そして、レジストが除去された溝を埋めるように、Ａｕめっきを施すことによって、第１格子部２２ａを形成する。これにより、第１格子２２が形成される。その後、第２格子２３を、第１格子２２の形成工程と同様の工程で形成することによって、マルチスリット２０が作成される。
【００５６】
この際、上記のように、Ｘ方向のいずれかの位置において、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心ＯｂとのずれＧが、（Ｐ2−Ｐ1）未満になり、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとを略一致させることが可能であるので、第２格子２３の第２格子部２３ａの位置および第２透過部２３ｂの位置を、それぞれ、第１格子２２の第１格子部２２ａの位置および第１透過部２２ｂの位置に厳密に合わせる必要がない。これにより、容易に、マルチスリット２０を作成することが可能である。
【００５７】
そして、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとが略一致する位置を、マルチスリット２０の中心位置Ｏとするとともに、中心位置ＯがＸ線発生部１０の光軸と略一致するように、マルチスリット２０がＸ線位相差撮像装置１００内に配置される。
【００５８】
（吸収格子の構成）
次に、図５を参照して、吸収格子３の構成について詳細に説明する。
【００５９】
本実施形態の吸収格子３は、図５に示すように、第１格子周期Ｑ1（Ｑk）第２格子周期Ｑ2（Ｑk+1）が異なる点を除いて、マルチスリット２０と同様の構成を有している。つまり、吸収格子３は、基板３１と、第１格子３２と、第２格子３３とが、光軸方向（Ｚ方向）に積層された構成を有している。この際、基板３１は、吸収格子３のうち、最もＸ線発生ユニット１側に配置されており、第２格子３３は、吸収格子３のうち、Ｘ線発生ユニット１から最も離間する側に配置されている。
【００６０】
第１格子３２は、複数の第１格子部３２ａと、第１格子部３２ａ同士の間に配置された複数の第１透過部３２ｂとを有している。複数の第１格子部３２ａおよび複数の第１透過部３２ｂは、Ｘ方向に第１格子周期Ｑ1で配列されている。また、第２格子３３は、複数の第２格子部３３ａと、第２格子部３３ａ同士の間に配置された複数の第２透過部３３ｂを有している。この複数の第２格子部３３ａおよび複数の第２透過部３３ｂは、Ｘ方向に第２格子周期Ｑ2で配列されている。また、第１透過部３２ｂの空間と、第２透過部３３ｂの空間とがつながるように、吸収格子３は構成されている。
【００６１】
ここで、本実施形態では、第２格子部３３ａ（第２透過部３３ｂ）の第２格子周期Ｑ2は、第１格子部３２ａ（第１透過部３２ｂ）の第１格子周期Ｑ1よりも大きくなるように設定されている。これにより、第１格子部３２ａと第２格子部３３ａとがＸ方向にずれるように、第１格子３２と第２格子３３とが積層されている。この結果、マルチスリット２０と同様に、第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とが、格子周期毎に、｜Ｑ2−Ｑ1｜（＝Ｑ2−Ｑ1）だけＸ方向にずれる。これにより、第１格子３２と第２格子３３とを積層させる際に、Ｘ方向のいずれかの位置において、第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とのずれが、（Ｑ2−Ｑ1）未満になり、第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とを略一致させることが可能である。
【００６２】
また、吸収格子３では、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心と第２透過部２３ｂの中心とのずれが大きくなるように構成されている。ここで、吸収格子３において、マルチスリット２０と同様に、第２格子周期Ｑ2（Ｑk+1）は、第１格子周期Ｑ1（Ｑk）に対して、下記の式（４）を満たすように形成されている。
（（Ｍk＋０．９×Ｉk）／Ｍk）×Ｑk≦Ｑk+1≦（（Ｍk＋１．１×Ｉk）／Ｍk）×Ｑk・・・（４）
なお、「Ｍk」は、第１格子３２とマルチスリット２０との距離であり、「Ｉk」は、Ｚ方向における、第１格子部３２ａ（第１透過部３２ｂ）の長さである。
【００６３】
また、第２格子周期Ｑ2（Ｑk+1）は、第１格子周期Ｑ1（Ｑk）に対して、下記の式（５）の近傍の値であるのが好ましい。
Ｑk+1＝（（Ｍk＋Ｉk）／Ｍk）×Ｑk・・・（５）
【００６４】
この結果、上記した式（４）または式（５）の条件を満たすように、吸収格子３を構成するとともに、Ｘ線発生ユニット１を配置することによって、Ｘ線の斜入に対応し、かつ、アスペクト比を大きくすることが可能な吸収格子３を得ることが可能である。
【００６５】
（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００６６】
本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第１格子周期Ｐkで形成された複数の第１格子部２２ａを含む第１格子２２と、第１格子周期Ｐkとは異なる第２格子周期Ｐk+1形成された複数の第２格子部２３ａを含む第２格子２３とを積層する。これにより、第１格子周期Ｐkと第２格子周期Ｐk+1とが異なるので、第１格子２２と第２格子２３とを積層させる際に、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとの位置を厳密に合わせなくても、第１格子周期Ｐｋと第２格子周期Ｐk+1との差を利用して、第１格子２２と第２格子２３との積層方向（Ｚ方向）において、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとが十分に重なる箇所、および、第１透過部２２ｂの空間と第２透過部２３ｂの空間とが十分につながる箇所を、マルチスリット２０に形成することができる。また、積層方向において、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとが十分に重ならない箇所（Ｚ方向において第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとがずれている箇所）であっても、積層方向に対して傾斜する方向のうちの特定の方向において、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとを重ねることができるとともに、第１透過部２２ｂの空間と第２透過部２３ｂの空間とを十分につなげることができる。これらの結果、積層方向および積層方向に対して傾斜する方向において、第１格子部２２ａと第２格子部２３ａとが十分に重なるとともに、第１透過部２２ｂの空間と第２透過部２３ｂの空間とが十分につながるようにすることができる。したがって、Ｘ線位相差撮像装置１００において、マルチスリット２０へのＸ線の入射角度（Ｘ線が放射状に広がる角度）等を適宜調整することによって、第１透過部２２ｂの空間と第２透過部２３ｂの空間とをＸ線が透過することが可能なマルチスリット２０において、第１格子部２２ａおよび第２格子部２３ａが積層方向および積層方向に対して傾斜する方向に重なる分、実質的にアスペクト比を大きくすることができる。この結果、Ｘ線を十分に透過させつつ、容易にアスペクト比を大きくすることが可能なマルチスリット２０を得ることができる。したがって、Ｘ線を十分に透過させつつ、アスペクト比が大きなマルチスリット２０をＸ線発生ユニット１に用いることによって、空間的な可干渉性が高いマルチスリット２０を得ることができるので、鮮明な干渉縞を得ることが可能なようにＸ線を照射することが可能な、Ｘ線発生ユニット１を得ることができるとともに、鮮明な干渉縞を得ることが可能なＸ線位相差撮像装置１００を得ることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、上記のように、吸収格子３において、第１格子周期Ｑkで形成された複数の第１格子部３２ａを含む第１格子３２と、第１格子周期Ｑkとは異なる第２格子周期Ｑk+1形成された複数の第２格子部３３ａを含む第２格子３３とを積層する。これにより、マルチスリット２０と同様に、Ｘ線を十分に透過させつつ、容易にアスペクト比を大きくすることが可能な吸収格子３を得ることができる。この結果、Ｘ線を十分に透過させつつ、アスペクト比が大きな吸収格子３を用いることによって、鮮明なモアレ干渉縞を得ることが可能なＸ線位相差撮像装置１００を得ることができる。
【００６８】
また、本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第１格子２２を、発生したＸ線を放射状に照射するＸ線発生部１０に対して、第２格子２３よりも近い位置に配置する。また、第１格子２２および第２格子２３の積層方向（光軸方向）と直交し、かつ、第１格子部２２ａおよび第２格子部２３ａの延びるＹ方向と直交するＸ方向において、中心位置Ｏ近傍で第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとが略一致するとともに、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれが大きくなるように、第１格子２２と第２格子２３とを積層する。これにより、中心位置Ｏから遠ざかるに従いＸ線の入射角が大きくなるのに対応させて、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれを大きくすることができる。この結果、第１透過部２２ｂと第２格子２３間とのずれがない場合と比べて、入射角を有して入射されるＸ線を、第１透過部２２ｂだけでなく、第２透過部２３ｂも通過させやすくすることができる。したがって、マルチスリット２０を通過するＸ線の線量が低下するのを抑制することができるとともに、視野範囲が狭くなるのを抑制することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第１透過部２２ｂが第１格子周期Ｐkで配置され、第２透過部２３ｂが第１格子周期Ｐkとは異なる第２格子周期Ｐk+1で配置されているとともに、中心位置Ｏ近傍で第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとが略一致するとともに、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれが大きくなるように、第１格子２２と第２格子２３とを積層する。これにより、中心位置Ｏに対して略対称になるように、第１透過部２２ｂと第２透過部２３ｂとが配置されるので、中心位置ＯとＸ線発生部１０の光軸とを略一致させた場合において、マルチスリット２０を通過したＸ線の線量を、中心位置Ｏに対して略対称にすることができる。この結果、マルチスリット２０を備えるＸ線位相差撮像装置１００において、マルチスリット２０を通過したＸ線を用いて、より正確な自己像を得ることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、上記のように、吸収格子３において、第１格子３２を、発生したＸ線を放射状に照射するＸ線発生ユニット１に対して、第２格子３３よりも近い位置に配置する。また、第１格子３２および第２格子３３の積層方向（光軸方向）と直交し、かつ、第１格子部３２ａおよび第２格子部３３ａの延びるＹ方向と直交するＸ方向において、中心位置Ｏ近傍で第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とが略一致するとともに、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とのずれが大きくなるように、第１格子３２と第２格子３３とを積層する。これにより、吸収格子３を通過するＸ線の線量が低下するのを抑制することができるとともに、視野範囲（検出部４における検出範囲）が狭くなるのを抑制することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、上記のように、吸収格子３において、第１透過部３２ｂが第１格子周期Ｑkで配置され、第２透過部３３ｂが第１格子周期Ｑkとは異なる第２格子周期Ｑk+1で配置されているとともに、中心位置Ｏ近傍で第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とが略一致するとともに、中心位置Ｏ近傍から遠ざかるに従い、第１透過部３２ｂの中心と第２透過部３３ｂの中心とのずれが大きくなるように、第１格子３２と第２格子３３とを積層する。これにより、吸収格子３を備えるＸ線位相差撮像装置１００において、吸収格子３を通過したＸ線を用いて、より正確なモアレ干渉縞を得ることができる。
【００７２】
また、本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第２格子２３の第２格子周期Ｐk+1を、第１格子２２の第１格子周期Ｐkよりも大きくする。これにより、中心位置Ｏから遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれを、第２格子周期Ｐk+1と第１格子周期Ｐkとの差だけ蓄積することができるので、中心位置Ｏから遠ざかるに従い、第１透過部２２ｂの中心Ｏａと第２透過部２３ｂの中心Ｏｂとのずれを容易に大きくすることができる。また、吸収格子３において、第２格子３３の第２格子周期Ｑk+1を、第１格子３２の第１格子周期Ｑkよりも大きくする。これにより、マルチスリット２０と同様に、中心位置Ｏから遠ざかるに従い、第１透過部３２ｂの中心Ｏａと第２透過部３３ｂの中心Ｏｂとのずれを容易に大きくすることができる。
【００７３】
また、本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第１格子２２と第２格子２３とを、互いに接触した状態で積層するとともに、第２格子２３の第２格子周期Ｐk+1を、第１格子２２の第１格子周期Ｐkに対して、上記の式（１）を満たすように構成する。これにより、第１格子周期Ｐkと第２格子周期Ｐk+1との関係を、三角形の相似の関係に近似させることができるので、中心位置Ｏから離れた位置においても、第１透過部２２ｂを通過したＸ線を、第２透過部２３ｂにおいても確実に通過させることができる。また、吸収格子３において、第１格子３２と第２格子３３とを、互いに接触した状態で積層するとともに、第２格子３３の第２格子周期Ｑk+1を、第１格子３２の第１格子周期Ｑkに対して、上記の式（４）を満たすように構成する。これにより、マルチスリット２０と同様に、中心位置Ｏから離れた位置においても、第１透過部３２ｂを通過したＸ線を、第２透過部３３ｂにおいて確実に通過させることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、上記のように、マルチスリット２０において、第１格子２２と第２格子２３とを、Ｘ線発生部１０の光軸方向（Ｚ方向）に積層する。このように構成すれば、第１格子２２と第２格子２３との積層方向をＸ線発生部１０の光軸とを略一致させることにより、Ｘ線をマルチスリット２０に効率的に入射させることができる。また、吸収格子３において、第１格子３２と第２格子３３とを、Ｘ線発生部１０の光軸方向（Ｚ方向）に積層する。このように構成すれば、マルチスリット２０と同様に、Ｘ線を吸収格子３に効率的に入射させることができる。
【００７５】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
【００７６】
たとえば、上記実施形態では、本発明の「Ｘ線位相差撮像装置用回折格子」の一例として、格子周期の異なる第１格子２２および第２格子２３を積層させたマルチスリット２０、および、格子周期の異なる第１格子３２および第２格子３３を積層させた吸収格子３を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明の回折格子の構成を、格子周期の異なる第１格子および第２格子を積層させた構成にしてもよい。
【００７７】
また、上記実施形態では、マルチスリット２０（Ｘ線位相差撮像装置用回折格子）として、格子周期の異なる第１格子２２および第２格子２３を積層させた例を示し、吸収格子３（Ｘ線位相差撮像装置用回折格子）として、格子周期の異なる第１格子３２および第２格子３３を積層させた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、本発明のＸ線位相差撮像装置用回折格子を格子周期の異なる格子を３段以上積層させたものから構成してもよい。この場合、Ｘ線発生部に近い側から遠い側に向かって格子周期が大きくなるように、格子を積層するのがよい。さらに、上記式（１）または式（２）を満たすように、格子を積層するのが好ましい。
【００７８】
また、上記実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置１００が、Ｘ線発生ユニット１（Ｘ線発生部１０およびマルチスリット２０）と、回折格子２と、吸収格子３と、検出部４とを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、Ｘ線位相差撮像装置に、マルチスリットを設けずに、本発明の「Ｘ線位相差撮像装置用回折格子」の一例としての吸収格子のみが用いられるように構成してもよい。また、Ｘ線位相差撮像装置に、吸収格子を設けずに、本発明の「Ｘ線位相差撮像装置用回折格子」の一例としてのマルチスリットのみが用いられるように構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子（マルチスリット２０および吸収格子３）を、Ｘ線を透過させるシリコンからなる基板と、Ｘ線を吸収するＡｕから構成された複数の格子部と、Ｘ線を透過させるレジストから構成された複数の透過部（格子部間）とから構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子は、基板、複数の格子部および複数の格子部間からなる構成に限られない。たとえば、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に基板を設けずに、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子を、Ａｕから構成された複数の格子部と、レジストから構成された複数の透過部（格子部間）とから構成してよい。この場合、基板を剥離するか、基板を研磨することにより、基板を除去することが可能である。
【００８０】
また、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子の複数の格子部間を、シリコンから構成してもよい。この際、格子部間をマスクした、シリコンからなる基板に対して、エッチングを行うことによって、格子部に対応する部分に溝を形成する。そして、エッチングにより形成された溝を埋めるように、Ａｕめっきを施すことによって、複数の格子部を形成する。これにより、複数の格子部間がシリコンから構成されたＸ線位相差撮像装置用回折格子を作成することが可能である。
【００８１】
また、上記実施形態では、透過部の長さ（幅）と格子部の長さ（幅）とが略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、透過部の長さ（幅）と格子部の長さ（幅）とを異ならせてもよい。
【００８２】
また、上記実施形態では、複数の格子部をＡｕから構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数の格子部をＡｕ以外のＸ線を吸収する材料から構成してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１  Ｘ線発生ユニット（Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット）
２  回折格子（位相格子）
３  吸収格子（Ｘ線位相差撮像装置用回折格子）
４  検出部
１０  Ｘ線発生部
２０  マルチスリット（Ｘ線位相差撮像装置用回折格子）
２２、３２  第１格子
２２ａ、３２ａ  第１格子部
２３、３３  第２格子
２３ａ、３３ａ  第２格子部
１００  Ｘ線位相差撮像装置
【図１】
2018055867.tif 000003
【図２】
2018055867.tif 000004
【図３】
2018055867.tif 000005
【図４】
2018055867.tif 000006
【図５】
2018055867.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月8日(2019.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１格子周期で形成された複数の第１格子部を含む第１格子と、
前記第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を含み、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子と、を備え、
前記第２格子の前記第２格子周期は、前記第１格子および前記第２格子の積層方向における前記第１格子の長さ、Ｘ線を照射するＸ線発生部と前記第１格子との間の距離、および、前記第１格子の前記第１格子周期に基づいて決定されている、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項２】
前記第１格子は、発生したＸ線を放射状に照射するＸ線発生部に対して、前記第２格子よりも近い位置に配置されており、
前記第１格子および前記第２格子の積層方向と直交し、かつ、前記第１格子部および前記第２格子部の延びる方向と直交する方向において、中心位置近傍で前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とが略一致するとともに、前記中心位置近傍から遠ざかるに従い、前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、前記第１格子と前記第２格子とが積層されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項３】
前記第１格子は、前記第１格子部同士の間に配置されている第１透過部を含み、
前記第２格子は、前記第２格子部同士の間に配置されている第２透過部を含み、
前記第１格子および前記第２格子の積層方向と直交し、かつ、前記第１格子部および前記第２格子部の延びる方向と直交する方向において、前記第２格子部の長さは前記第１格子部の長さよりも大きいとともに、前記第２透過部の長さは前記第１透過部の長さよりも大きい、請求項２に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項４】
前記第２格子の前記第２格子周期は、前記第１格子の前記第１格子周期よりも大きい、請求項３に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項５】
前記第１格子と前記第２格子とは、互いに接触した状態で積層されており、
前記第２格子の第２格子周期Ｐk+1は、前記第１格子の第１格子周期Ｐkに対して、下記の式（１）を満たしている、請求項４に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
（（Ｌk＋０．９×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk≦Ｐk+1≦（（Ｌk＋１．１×Ｈk）／Ｌk）×Ｐk・・・（１）
なお、「Ｌk」は、前記第１格子と前記Ｘ線発生部との距離であり、「Ｈk」は、前記第１格子および前記第２格子の積層方向における、前記第１格子部の長さである。
【請求項６】
前記第１格子と前記第２格子とは、Ｘ線発生部の光軸方向に積層されている、請求項１に記載のＸ線位相差撮像装置用回折格子。
【請求項７】
第１格子周期で形成された複数の第１格子部を有する第１格子と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子と、を含む、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子と、
前記Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部と、を備え、
前記第２格子の前記第２格子周期は、前記第１格子および前記第２格子の積層方向における前記第１格子の長さ、前記Ｘ線発生部と前記第１格子との間の距離、および、前記第１格子の前記第１格子周期に基づいて決定されている、Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット。
【請求項８】
前記第１格子は、前記第１格子部同士の間に配置されている第１透過部を有し、
前記第２格子は、前記第２格子部同士の間に配置されている第２透過部を有し、
前記Ｘ線発生部は、前記Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かって発生したＸ線を放射状に照射するように構成されており、
前記第１格子は、前記Ｘ線発生部に対して、前記第２格子よりも近い位置に配置されており、前記第１格子および前記第２格子の積層方向と直交し、かつ、前記第１格子部および前記第２格子部の延びる方向と直交する方向において、中心位置近傍で前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とが略一致するとともに、前記中心位置近傍から遠ざかるに従い、前記第１格子部間の中心と前記第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、前記第１格子と前記第２格子とが積層されており、
前記第１格子および前記第２格子の積層方向と直交し、かつ、前記第１格子部および前記第２格子部の延びる方向と直交する方向において、前記第２格子部の長さは前記第１格子部の長さよりも大きいとともに、前記第２透過部の長さは前記第１透過部の長さよりも大きい、請求項７に記載のＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニット。
【請求項９】
第１格子周期で形成された複数の第１格子部を有する第１格子と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子と、を有する、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子と、前記Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部と、を含むＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットと、
前記Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子と、
前記位相格子を通過したＸ線を検出する検出部と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置。
【請求項１０】
Ｘ線を照射するＸ線発生部を含むＸ線発生ユニットと、
前記Ｘ線発生ユニットから照射されるＸ線により、自己像を形成するための位相格子と、
前記位相格子を通過したＸ線を検出する検出部と、
第１格子周期で形成された複数の第１格子部を有する第１格子と、前記第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を有し、前記第１格子部間の空間と前記第２格子部間の空間とがつながるように前記第１格子に積層される第２格子と、を含み、前記位相格子と前記検出部との間に配置される、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子と、を備える、Ｘ線位相差撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線位相差撮像装置用回折格子は、第１格子周期で形成された複数の第１格子部を含む第１格子と、第１格子周期とは異なる第２格子周期で形成された複数の第２格子部を含み、第１格子部間の空間と第２格子部間の空間とがつながるように第１格子に積層される第２格子と、を備え、第２格子の第２格子周期は、第１格子および第２格子の積層方向における第１格子の長さ、Ｘ線を照射するＸ線発生部と第１格子との間の距離、および、第１格子の第１格子周期に基づいて決定されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子では、第１格子部間が第１格子周期で配置され、第２格子部間が第１格子周期とは異なる第２格子周期で配置されているとともに、中心位置近傍で第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とが略一致するとともに、中心位置近傍から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、第１格子と第２格子とが積層されている。このように構成すれば、中心位置に対して略対称になるように、第１格子部間と第２格子部間とが配置されるので、中心位置とＸ線発生部の光軸とを略一致させた場合において、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子を通過したＸ線の線量を、中心位置に対して略対称にすることができる。これにより、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子がＸ線位相差撮像装置のマルチスリットとして用いられた際に、マルチスリットを通過したＸ線を用いて、より正確な自己像を得ることができる。また、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子がＸ線位相差撮像装置の吸収格子として用いられた際に、吸収格子を通過したＸ線を用いて、より正確なモアレ干渉縞を得ることができる。
また、第１格子は、第１格子部同士の間に配置されている第１透過部を含み、第２格子は、第２格子部同士の間に配置されている第２透過部を含み、第１格子および第２格子の積層方向と直交し、かつ、第１格子部および第２格子部の延びる方向と直交する方向において、第２格子部の長さは第１格子部の長さよりも大きいとともに、第２透過部の長さは第１透過部の長さよりも大きい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明の第２の局面におけるＸ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットは、上記第１の局面におけるＸ線位相差撮像装置用回折格子と、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かってＸ線を照射するＸ線発生部と、を備え、第２格子の第２格子周期は、第１格子および第２格子の積層方向における第１格子の長さ、Ｘ線発生部と第１格子との間の距離、および、第１格子の第１格子周期に基づいて決定されている。このように構成すれば、Ｘ線を十分に透過させつつ、アスペクト比が大きなＸ線位相差撮像装置用回折格子を用いることによって、空間的な可干渉性が高いＸ線位相差撮像装置用回折格子を得ることができるので、鮮明な干渉縞を得ることが可能なようにＸ線を照射することが可能な、Ｘ線位相差撮像装置用Ｘ線発生ユニットを得ることができる。
また、第１格子は、第１格子部同士の間に配置されている第１透過部を有し、第２格子は、第２格子部同士の間に配置されている第２透過部を有し、Ｘ線発生部は、Ｘ線位相差撮像装置用回折格子に向かって発生したＸ線を放射状に照射するように構成されており、第１格子は、Ｘ線発生部に対して、第２格子よりも近い位置に配置されており、第１格子および第２格子の積層方向と直交し、かつ、第１格子部および第２格子部の延びる方向と直交する方向において、中心位置近傍で第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とが略一致するとともに、中心位置近傍から遠ざかるに従い、第１格子部間の中心と第２格子部間の中心とのずれが大きくなるように、第１格子と第２格子とが積層されており、第１格子および第２格子の積層方向と直交し、かつ、第１格子部および第２格子部の延びる方向と直交する方向において、第２格子部の長さは第１格子部の長さよりも大きいとともに、第２透過部の長さは第１透過部の長さよりも大きい。
【国際調査報告】
2018055867.tif 000008
2018055867.tif 000009